درباره نقطه ذوب فلزات چه می دانیم (بخش دوم)

در بخش اول این مطلب به مباحثی همچون دمای ذوب فلزات، ناخالصی‌ها و نقطه ذوب فلزات و تغییر نقطه ذوب فلزات پرداختیم. در این بخش درباره‌ی جنبه های دیگر موضوع نقطه ذوب فلزات صحبت میکنیم. همانطو که پیشتر هم گفته ایم،

اطلاعات در خصوص نقطه ذوب فلزات از جمله مباحثی است که بهتر است جوشکاران و کسانی که با جوشکاری سر و کار دارند در باره آن بیشتر بدانند. در این مطلب دو قسمتی به نقطه ذوب فلزات می پردازیم و امیدواریم برای فعالان جوشکاری نیز مفید باشد.

 دانشنامه سایت آلیاژ جوش پارسه سعی دارد در خصوص مسائل مرتبط با فلزات اطلاعات لازم را گرد آوری کرده تا مورد استفاده جوشکاران گرامی قرار گیرد.

ذوب فلزات

اهمیت نقطه ذوب فلزات

یک فلز در حین حرارت دیدن، تغییرات مختلفی پیدا می‌کند و به درجات دمای مختلف و مهمی می‌رسد که دمای ذوب، یکی از مهمترین آنهاست. اهمیت نقطه ذوب به دلیل خرد کردن یا شکستن اجزاء فلزات است که به محض رسیدن فلز به این نقطه، بطور ناگهانی رخ می‌دهد. توجه داشته باشید که بعضی از این شکستگی‌ها می‌تواند قبل از رسیدن فلز به دمای ذوب اتفاق بیافتد. به عنوان مثال، ایجاد آرام‌آرام ترک‌ها که درست قبل از رسیدن به نقطه ذوب اتفاق می‌افتد.

اما وقتی فلز تبدیل به مایع می‌شود، می‌تواند خرابی‌های بسیار شدیدتری ایجاد کند، که عدم رسیدن به شکل مورد نظر و دلخواه یکی از آنهاست. به عنوان مثال، اگر یک عنصر فلزی کوره‌ای شروع به ذوب شدن کند، کوره آنطور که در نظر گرفته شده عمل نخواهد کرد. به همین ترتیب، مثلا اگر نازل موجود در موتور جت ذوب شود، روزنه‌ها مسدود می‌شوند و گاهی اوقات موتور را به وسیله‌ای بی‌‌ثمر تبدیل می‌کنند.

با توجه به اینکه این خرابی‌ها می‌توانند اثرات فاجعه‌باری داشته باشند، انجام تحقیقات دقیق در مورد تأثیر سطوح مختلف دما بر روی فلزات مختلف بسیار مهم است. چنین تحقیقاتی به ویژه برای فلزات مورد استفاده در کاربردهای دمای بالا اهمیت فراوانی دارد.

از نقطه ذوب فلزات همچنین برای تشخیص خالص و یا ناخالص بودن ِآنها استفاده می‌شود، زیرا فلز ناخالص به جای یک دمای ذوب ِمشخص، یک دامنه دمای ذوب دارد.

علاوه بر این دمای ذوب یک فلز، اهمیت زیادی دارد چون بیشتر فلزات در حالت مذاب است که شکل‌پذیر می‌شوند. به این ترتیب، فلزات برای تعداد بسیاری از فرآیندهای تولید تا حد نقاط ذوب خود گرم می‌شوند. به عنوان مثال در صنایع ذوب، ریخته‌گری و جوشکاری، همجوشی فقط زمانی می‌تواند انجام شود که فلز در حالت مایع باشد.

برای این منظور، مهم است که از نقطه ذوب فلزات مورد نظر برای تهیه مواد و تجهیزات مناسب مطلع باشید.

به عنوان مثال در زمان جوشکاری، تفنگ یا میله جوشکاری ِانتخاب شده باید در برابر گرمای محیطی ِفلز مذاب و قوس الکتریکی مقاوم باشد و یا مثلا تجهیزات ریخته‌گری باید نسبت به فلزاتی که قرار است ریخته شوند دارای نقطه ذوب بالاتری باشند.

 

ذوب فلزات

راهنمای ذوب فلزات

می‌توانید از دو روش جوشکاری و لحیم کاری، فلزات موردنظر خود را ذوب کنید.

  • جوشکاری شامل ذوب کردن قطعات مختلف فلزی و اتصال آنها به یکدیگر است؛ به این معنا که فلزات مختلف تا دمای ذوب حرارت داده می‌شوند تا به یکدیگر متصل شوند. ترتیب این فرآیند اینطور است که بعد از ذوب شدن مولکول‌های فلزات مورد نظر که به شکل حوضچه در می‌آیند، عمل همجوشی و یا ترکیب آنها صورت می‌گیرد. به این ترتیب می‌توان گفت جوشکاری وقتی عملی خواهد بود که نقطه ذوب فلزات مورد نظر، مشابه و یکسان باشند.
  • لحیم‌کاری، برعکس جوشکاری، برای اتصال فلزات با نقاط ذوب متفاوت مفید است. این فرآیند شامل استفاده از یک فلز سوم و معمولاً از جنس آلیاژ برنجی است که برای اتصال فلزات پایه به کار می‌رود. در واقع این فلز سوم باید نسبت به دو فلز پایه، دمای ذوب کمتری داشته باشد؛ چون در غیر این صورت، ممکن است در حین فرآیند، خطر ذوب فلزات پایه وجود داشته باشد.

 

 

نقاط ذوب فلزات مختلف

در اینجا به نقاط ذوب بعضی از رایج‌ترین فلزات و آلیاژهای مورد استفاده در صنایع مختلف اشاره می‌شود:

نقطه ذوب- فارینهایت نقطه ذوب- سانتیگراد فلز
1220 660 آلومینیوم /Aluminum
671-463 1240-865 Aluminum Alloyآلیاژ آلومینیوم /
2700-2900             15931482- Iron, Wrought آهن ، فرفورژه /
2060-2200 1127-1204 Iron, Gray Cast آهن، چدن خاکستری/
1832 1000 برنج قرمز/Brass, Red
1710 930 برنج زرد / Brass, Yellow
2723 1495 کبالت /Cobalt
787 419.5 روی /Zinc
2750 1510 استیل ضدزنگ /Stainless Steel
2600-2800 1325-1540 فولاد کربن / Carbon Steel
2572 1411   سیلیکون /Silicon

 

 

            https://weldinginsider.com/the-melting-point-of-metals-guide/          

بیشتر بخوانیم:

درباره نقطه ذوب فلزات چه می دانیم (بخش اول)